I/O接口
I/O接口：又稱I/O控制器（I/O Controller）、設備控制器，負責協調主機與外部設備之間的數據傳輸。
I/O控制器多種多樣🧑🏽，也會制定相應的標准，如：用于控制USB設備的IO接口、用于控制SATA 3.0硬盤的IO接口等
（I/O控制器就是一塊芯片👲🏻💾，常被集成在主板上）
I/O接口的作用
數據緩沖：通過數據緩沖寄存器（DBR）達到主機和外設工作速度的匹配⛪️；
錯誤或狀態監測🏄🏿：通過狀態寄存器反饋設備的各種錯誤、狀態信息🎖🛌，供CPU查用；
控制和定時：接收從控制總線發來的控制信號、時鐘信號；
數據格式轉換🐯：串-並、並-串等格式轉換；
與主機和設備通信：實現主機一I/O接口—I/O設備之間的通信。
設備側的 外部接口：外部接口通過接口電纜與外設相連💅，外部接口的數據傳輸可能是串行方式，因此I/O接口需具有串/並 轉換功能🤹🏼。
主機側的 內部接口：內部接口與系統總線相連，實質上是與內存、CPU相 連🧎♀️➡️🥽。數據的傳輸方式只能是並行傳輸。
I/O接口的工作原理
①發送命令字到I/O控制寄存器，向設備發送命令（需要驅動程序的協助）⁉️；
②從狀態寄存器讀取狀態字，獲得設備或I/O控制器的狀態信息👩🏿🚀；
③讀/寫數據：從數據緩沖寄存器發送或讀取數據，完成主機與外設的數據交換。
接口與端口
I/O端口是指接口電路中可以被CPU直接訪問的寄存器。
I/O端口及其編址
統一編址
把 I/O端口當做存儲器的單元進行地址分配，用統一的訪存指令就可以訪問 I/O端口👩🏿⚕️，又稱存儲器映射方式。 靠不同的地址碼區分內存和I/O設備，I/O地址要求相對固定在地址的某部分。
優點🏫：
不需要專門的輸入/輸出指令，所有訪存指令都可直接訪問端口，程序設計靈活性高端口有較大的編址空間讀寫控制邏輯電路簡單。
缺點：
端口占用了主存地址空間⏏️🧔🏿，使主存地址空間變小外設尋址時間長（地址位數多，地址譯碼速度慢）。
獨立編址
I/O端口地址與存儲器地址無關，獨立編址CPU需要設置專門的輸入/輸出指令訪問端口，又稱**I/O映射方式**。 靠不同的指令區分內存和I/O設備🛴。
優點🫲🏿：
使用專用I/O指令🕓，程序編制清晰；
I/O端口地址位數少🧑🏽💼，地址譯碼速度快；
I/O端口的地址不占用主存地址空間。
缺點：
I/O指令類型少👨👦，一般只能對端口進行傳送操作，
程序設計靈活性差
需要CPU提供存儲器讀/寫💥、I/O設備讀/寫兩組控制
信號，增加了控制邏輯電路的複雜性
I/O接口的類型
按數據傳送方式可分為
並行接口🔍：一個字節或一個字所有位同時傳送。
串行接口🫱：一位一位地傳送。 注：這裡所說的數據傳送方式指的是外設和接口一側的傳送方式，而在主機和接口一側，數據總是並行傳送的。接口要完成數據格式轉換。
按主機訪問I/O設備的控制方式可分為
程序查詢接口
中斷接口
DMA接口
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按功能選擇的靈活性可分為
可編程接口
不可編程接口
鏈接🧗🏻♀️：https://blog.csdn.net/weixin_43848614/article/details/127193111
作者：何為xl
